JP5862940B2 - 紫外線吸収フィルム - Google Patents

Description

本発明は、ポリカーボネート樹脂製の紫外線吸収フィルムに関する。詳しくは、自動車用液晶ディスプレイの表示装置やダッシュボードのような加飾成形品等に積層させることにより、耐熱性、耐衝撃性および耐候性を付与することができるがポリカーボネート樹脂製の紫外線吸収フィルムに関する。

ポリカーボネート樹脂は、透明性、耐熱性、耐衝撃性、自己消火性に優れた樹脂であることから、電気、電子、ＩＴＥ、精密機械、自動車、建材などの分野で広く用いられている。また、その押出加工品であるシートやフィルムもこれらの特性を活かして様々な分野で使用されている。

一方、自動車用液晶ディスプレイの表示装置やダッシュボードのような加飾成形品においては、屋外で使用されることから耐候性が必要とされている。この用途分野においては、従来技術においては、アクリル樹脂に紫外線吸収剤を添加したフィルムを当該表示装置や成形品に積層することによって、外部からの紫外線による劣化を防止する方法が用いられていた。（特許文献１参照）しかしながら、アクリル樹脂製の紫外線吸収フィルムの場合、耐熱性や耐衝撃性が劣ることからこれらの改良が求められていた。また、耐衝撃性を改良するためにアクリルゴムを添加することも提案されているが、改良効果は未だ十分ではないという課題があった。

特開２０１０−２４０９６９号公報

本発明の目的は、耐熱性、耐衝撃性および透明性のみならず耐候性をも具備した紫外線吸収フィルムを提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、ポリカーボネート樹脂に特定のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、およびリン系酸化防止剤を添加することによって、効果的に紫外線を吸収し、かつ耐熱性および耐衝撃性にも優れた加飾成形品用紫外線吸収フィルムを得ることを見出し、本発明に至った。

すなわち、本発明は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部に対して下記一般式１に示す紫外線吸収剤（Ｂ）１．０〜１．５重量部、およびリン系酸化防止剤を必須成分として含有する樹脂組成物を成形してなる厚み６０μｍ〜０．１ｍｍの紫外線吸収フィルムであって、該樹脂組成物を成形してなる厚み６０μｍフィルムを用いてＪＩＳ Ａ ５７５９に準じて測定した、
（１）波長３８０ｎｍの光線透過率が１０％以下であり、かつ
（２）波長４００ｎｍの光線透過率が７０％以上であり、
該紫外線吸収剤（Ｂ）が、２，２’−メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−［２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル］フェノール］］であることを特徴とする加飾成形品用紫外線吸収フィルムを提供するものである。
一般式１

（一般式１において、Ｒ１およびＲ２は炭素数１〜１２のアルキル基またはアルキル基で置換されてもよいアリール基を、ａおよびｂは０〜３の整数を示す。）

本発明の紫外線吸収フィルムの厚みは、５０μｍ〜０．２ｍｍの範囲のものを言い、好ましくは６０μｍ〜０．１ｍｍである。

本発明の紫外線吸収フィルムは、耐熱性、耐衝撃性および透明性のみならず耐候性にも優れることから、自動車用液晶ディスプレイの表示装置やダッシュボードのような加飾成形品等に当該紫外線吸収フィルムを積層させることにより、これらの性能を簡単に付与することができる。

本発明にて使用されるポリカーボネート樹脂（Ａ）とは、種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、またはジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体であり、代表的なものとしては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）から製造されたポリカーボネート樹脂が挙げられる。

上記ジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールＡの他に、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）オクタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル−３−メチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−第三ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３、５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）プロパンのようなビス（ヒドロキシアリール）アルカン類、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンのようなビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジアリールエーテル類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルフィドのようなジヒドロキシジアリールスルフィド類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホキシドのようなジヒドロキシジアリールスルホキシド類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジアリールスルホン類等が挙げられる。

これらは、単独または２種類以上混合して使用することができる。これらの他に、ピペラジン、ジピペリジルハイドロキノン、レゾルシン、４，４′−ジヒドロキシジフェニル等を混合して使用してもよい。

さらに、上記のジヒドロキシアリール化合物と以下に示すような３価以上のフェノール化合物を混合使用してもよい。３価以上のフェノールとしてはフロログルシン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプテン、２，４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプタン、１，３，５−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ベンゾール、１，１，１−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−エタンおよび２，２−ビス−［４，４−（４，４′−ジヒドロキシジフェニル）−シクロヘキシル］−プロパンなどが挙げられる。

ポリカーボネート樹脂（Ａ）の粘度平均分子量は、通常１００００〜１０００００、好ましくは１５０００〜３５０００、さらに好ましくは、１８０００〜２３０００である。かかるポリカーボネート樹脂を製造するに際し、分子量調節剤、触媒等を必要に応じて使用することができる。

本発明にて使用される紫外線吸収剤（Ｂ）は、下記一般式１に示すベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤である。
一般式１

（一般式１において、Ｒ１およびＲ２は炭素数１〜１２のアルキル基またはアルキル基で置換されてもよいアリール基を、ａおよびｂは０〜３の整数を示す。）

なかでも、２，２’−メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−［２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル］フェノール］］が好適に使用できる。

紫外線吸収剤（Ｂ）の配合量は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部あたり、１．０〜１．５重量部である。配合量が１．０重量部未満であれば、紫外線吸収性能に劣り、また１．５重量部を超えると透明性が低下するので好ましくない。好ましくは、１．１〜１．４重量部、更に好ましくは１．２〜１．３重量部の範囲である。

本発明の紫外線吸収フィルムの製造方法としては、溶融押出法等を挙げることができる。

本発明の紫外線吸収フィルムにおいて、６０μｍ厚みにおける光線透過率の測定方法としては、以下のとおり。
分光光度計を用いて波長３００〜８００ｎｍの範囲における光線透過率をＪＩＳ Ａ５７５９に準じて測定した。

本発明の紫外線吸収フィルムは、熱ラミネーションなどを行い積層成形品にしてインストルメントパネル、コンソールボックス、メーターカバー、ドアロックベゼル、パワーウィンドウスイッチベース、ダッシュボード等の自動車内装用部材;ＡＶ機器等の各種フロントパネル; 電車、航空機、船舶等の自動車以外の各種内装用部材などに好適に私用できる。また、表面硬度を高めるためにハードコート層を本発明の紫外線吸収フィルム層の表面に設けても良い。

本発明の紫外線吸収フィルムを得るためのポリカーボネート樹脂組成物には、必要に応じて他の添加剤、例えば離型剤、酸化防止剤、染顔料、展着剤（エポキシ化大豆油、流動パラフィン等）等を配合することができる。

以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はそれら実施例に制限されるものではない。尚、実施例中の「部」は断りのない限り重量基準に基づく。

使用した原料の詳細は以下のとおりである。
ポリカーボネート樹脂（Ａ）：
ビスフェノールＡおよびホスゲンから合成されたポリカーボネート樹脂
（住化スタイロンポリカーボネート社製カリバー３０１−２２、
粘度平均分子量１８５００、以下「ＰＣ」と略記）
紫外線吸収剤（Ｂ）:
２，２’−メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−
［２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル］フェノール］］
（ＡＤＥＫＡ社製ＬＡ―３１、以下「ＵＶＡ」と略記）
他の紫外線吸収剤：
２−（３−t−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−５−クロロ−
２Ｈ−ベンゾトリアゾール
（シプロ化成社製ＳＥＥＳＯＲＢ７０３、以下「他ＵＶＡ」と略記）
酸化防止剤（Ｃ）:
リン系酸化防止剤
（ＢＡＳＦ社製ＩＲＧＡＦＯＳ Ｐ−ＥＰＱ、以下「ＡＯ」と略記）

表１〜２に示す配合比率にて、上記の原料をそれぞれタンブラーに投入し、１０分間乾式混合した後、二軸押出機（Ｌ／Ｄ＝４２、Φ＝３０ｍｍ、日本製鋼所社製ＴＥＸ３０α）を用いて、溶融温度２６０℃にて溶融混錬し、各種のペレットを得た。

得られたペレットを熱風乾燥式乾燥機で、１２０℃で４時間以上乾燥してから、フィルム成形用押出機（Ｌ／Ｄ＝３２、４０Φ、田辺プラスチック社製ＶＳ４０単軸押出機）を用いて、２６０℃の条件下で溶融混錬し、厚み６０μｍのフィルムを成形した。

得られた紫外線吸収フィルムの光線透過率は、分光光度計（日立製作所製Ｕ４１００を用いて波長３００〜８００ｎｍの範囲における光線透過率をＪＩＳ Ａ５７５９に準じて測定した。
３８０ｎｍおよび４００ｎｍの光線透過率がそれぞれ１０％以下、７０％以上を合格とした。

表１に示したとおり、本発明の紫外線吸収フィルムの構成要件を全て満足する場合は、得られたフィルムの３８０ｎｍおよび４００ｎｍにおける光線透過率（％）はそれぞれ１０％以下、７０％以上のレベルを満足していた。

一方、比較例１は、ＵＶＡの添加量が本発明の構成要件よりも少ない例であり、いずれの厚みにおいても４００ｎｍの透過率は７０％以上であったが、３８０ｎｍの透過率が１０％を超える結果となった。
比較例２は、ＵＶＡの添加量が本発明の構成要件よりも多かった例であり、３８０ｎｍの透過率は１０％以下となっていたが、４００ｎｍの透過率が７０％未満となる結果となった。
比較例３は、本発明の紫外線吸収剤（Ｂ）とは構造の異なる紫外線吸収剤を用いた例であり、３８０ｎｍの透過率はいずれの厚みにおいても透過率が１０％以下であったが、４００ｎｍの透過率が７０％未満となる結果となった。

Claims (1)

1. ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部に対して下記一般式１に示す紫外線吸収剤（Ｂ）１．０〜１．５重量部、およびリン系酸化防止剤を必須成分として含有する樹脂組成物を成形してなる厚み６０μｍ〜０．１ｍｍの紫外線吸収フィルムであって、該樹脂組成物を成形してなる厚み６０μｍフィルムを用いてＪＩＳ Ａ ５７５９に準じて測定した、
   （１）波長３８０ｎｍの光線透過率が１０％以下であり、かつ
   （２）波長４００ｎｍの光線透過率が７０％以上であり、
   該紫外線吸収剤（Ｂ）が、２，２’−メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−［２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル］フェノール］］であることを特徴とする加飾成形品用紫外線吸収フィルム。
   一般式１
   

   

   （一般式１において、Ｒ１およびＲ２は炭素数１〜１２のアルキル基またはアルキル基で置換されてもよいアリール基を、ａおよびｂは０〜３の整数を示す。）